O uso integrado do bagaço (BCA) e da palha de cana-de-açúcar (PCA) pode ser uma alternativa atrativa para o abastecimento de biorrefinarias no país. Além de maximizar a utilização da palha de cana-de-açúcar que tem sido relativamente pouco valorizada em comparação ao bagaço, em mistura, ambos materiais lignocelulósicos podem ser processados eficientemente em uma única condição. No presente trabalho utilizou-se mistura bagaço e palha de cana-de-açúcar em proporções equivalentes (BCA:PCA, 50:50). Essa mistura foi submetida à hidrólise com ácido sulfúrico diluído (100 mg/g matéria-prima seca) a uma concentração de 20% de sólidos (p/v) e temperatura de 133ºC. Foi avaliado o efeito do tempo de hidrólise (5-40 min) na composição das frações líquidas obtidas após o pré-tratamento (hidrolisados hemicelulósicos). Os resultados obtidos demostram que BCA e PCA podem ser pré-tratados em mistura gerando hidrolisados hemicelulósicos ricos em pentoses com potencial uso em processos fermentativos.